一天等於兩年？神奇的水星你知道多少？

2020-12-22 醬油菜觀世界

說起太陽系的八大行星，人們最先想到的也可能是最了解的除了我們居住的地球之外恐怕就是近幾年熱點不斷的火星了，星際移民、外星生物，火星發現液態水等等標題在新聞裡幾乎每天都能看的到。然而對於另外一顆同樣距離地球很近的行星--水星人們卻知之甚少鮮有人提及。

信使號太空船的合成影像，圖片來源：NASA

介紹水星不得不提到的是關於它的幾個太陽系之最，首先水星是太陽系中最小的行星。水星的平均半徑約為2439.7±1.0km，大約相當於地球半徑的38%，僅僅比月球稍大一些。水星沒有衛星，形單影隻的它卻有著太陽系中最快的軌道速度：每秒48公裡，以水星的軌道速繞地球一圈僅需要15分鐘。

最左邊為水星

水星是太陽系中最接近太陽的行星，並且其軌道的離心率為0.21是所有行星中最大的，簡單來說就是其軌道的橢圓形最『扁』，水星軌道的近日點距離不足地球到太陽間距離的三分之一，也正由於此，水星時常被強烈太陽光所籠罩，勘測難度相當大，這也是直到現在人類對水星的所知依然相當有限的重要原因之一。

水星運行軌道示意圖 圖片來源：Wikipedia

從遠看去水星和我們熟悉的月球有些相似，表面有著一望無際的平原地帶及大量的隕石留下的撞擊坑和盆地，值得一提的是水星上的卡洛裡盆地是人類目前已知的最大的隕石坑之一，其直徑為1,550公裡。由於水星表面幾乎沒有大氣的包圍，水星擁有著太陽系中最大的晝夜溫差，在太陽直射的白天，最高溫度能夠達到恐怖的430℃，而到了夜晚太陽照不到地方溫度會降低到-172℃，由於水星自轉的傾角小軌道特殊，在水星兩極的某些區域裡是永遠也看不到太陽的，而這些區域中的坑穴底部更是常年處在-172℃以下的低溫中

水星的卡洛裡盆地是在太陽系內最大的撞擊特徵之一，圖片來源：NASA

在地質結構上，水星是太陽系四顆類地行星之一，有著與地球相近的內部構造，不同的是其核心佔據總質量的至少60%，目前的研究普遍支持水星內部有一個巨大的熔融的鐵核心這一說法，這也解釋了為何水星的質量和重力很低卻有著和地球差不多大的密度。

水星的磁場強度僅有地球1.1%，雖然強度小的可憐，但研究指出水星磁場的強度和形狀卻是十分穩定的，並且水星和地球是太陽系中僅有的兩顆擁有全球性磁場的行星。


水星內部構造

在這顆星球上沒有生命能夠生存。可如果假設我們能夠登上水星，抵達水星表面，我們會發現一些水星上很有意思的現象，水星的公轉周期既水星的一年大約是88個地球日，而自轉周期既水星的一天大約是58.6個地球日，水星每自轉三圈的同時也圍繞太陽公轉了兩圈，這被稱為自旋軌道共振，由於這種共振關係，再結合水星軌道與太陽之間距離的變化，在水星上的某些地方，當我們觀察太陽升起時期，最開始和地球一樣，太陽會緩慢升起，可當升到半途時，此時的水星正位於它軌道近日點前大約4個地球日左右，這時水星軌道的角速度近乎等同於它的自轉速度，在視覺上我們會發現天上太陽停止了上升，而在此後，當水星到達近日點時，水星軌道角速度逐漸超過水星自轉的速度，這時站在水星的我們會發現太陽軌跡出現了神奇的逆行，太陽又落回去了，再接下來，又過了近日點4天之後，太陽又會恢復正常的運動軌跡重新升起。由於這樣神奇的規律，水星上同一個半球在水星完整的繞太陽兩周之後才會被照亮，也就是水星上一個晝夜的時間（大約相當於176個地球日），在這期間水星也公轉了兩周，通俗點說，在水星上一天就等於是兩年。設想如果我們生活在水星這是多麼有趣的一件事。

縱觀人類短暫的航天史，迄今為止只有兩艘太空船抵達過水星附近對其進行勘察，它們分別是1974年美國宇航局發射的水手10號（Mariner 10）和2004年同樣由美國發射的信使號（Messenger）。我們如今獲取的絕大多數關於水星的數據和照片都來自於這兩艘探測器。除此之外，2018年10月歐空局與日本共同研發的貝皮可倫坡號（Bepi Colombo）成功發射，目前正在前往水星的旅途之中，計劃中貝皮可倫坡號將會借力金星，中途1次飛掠地球、2次飛掠金星、5次飛掠水星，最終通過不斷的調整軌道在發射7年之後的2025年前後抵達預訂的水星軌道。

水手10號探測器 圖片來源：NASA

正在準備發射的信使號 圖片來源：NASA

說在最後，在近些年的研究中，尤其是對水星那不尋常的運行軌道的模擬研究顯示，水星軌道的離心率可能是混亂而不穩定的，在未來的數百萬年間由於其他行星的影響會從0（正圓形）到0.45之間變化，同時與木星的相互作用，會造成近日點距離的增加，這將導致未來的50億年內，有大約1%的概率會與金星相撞，如果發生可能會導致太陽系內其他行星的軌道發生變化，最終可能對於整個太陽系和人類來說都會是一場末日浩劫，只是不知道，在那遙遠而未可知的未來，人類文明又將何去何從，也許早已淹沒於無盡宇宙的歷史長河之中，又也許如科幻小說中暢想的那樣，早已成為能隨意穿梭於星際之間的高等文明。

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